Денис Сухоруков – 33 рассказа об ученых (страница 12)
Николай Егорович Жуковский ушёл из жизни в 1921 году, но он оставил после себя целый ряд достойных учеников-продолжателей своего дела.
Так, Борис Юрьев спроектировал первый в мире одновинтовой вертолёт. Борис Бубекин создал миномёт, который так пригодился нам во время Великой Отечественной войны. Борис Стечкин сконструировал первый реактивный двигатель. Алексей Черёмухин создал самую большую в мире аэродинамическую трубу. Андрей Туполев основал всемирно известное конструкторское бюро, где спроектировал более 100 типов самолётов. Сергей Чаплыгин возглавил работу Главного артиллерийского управления. Владимир Ветчинкин построил первую ветроэлектростанцию. Все они были гениальны как учёные, как инженеры, как организаторы.
«Люди с крыльями» – так можно было бы назвать Николая Егоровича Жуковского и всех его учеников.
Тайны нашего мозга
Иван Павлов
(1849–1936)
Мы все испытываем иногда прилив мужества, иногда приступ страха, иногда радость, иногда горечь. Вспомните сами, когда вы в прошлый раз пришли в бурный восторг? И отчего это произошло?
Все наши эмоции не случайны. Они подчиняются определённым законам, по которым живет и работает наш головной мозг. Законы эти так и остались бы тайной для всех, если бы их не открыл в конце 19 – начале 20 века великий русский учёный-физиолог Иван Петрович Павлов.
Представьте: лаборатория, в ней на специальном лабораторном столе стоит собака. Обыкновенная дворняга, беспородная, средней лохматости, не очень большого размера. Она зафиксирована специальными ремешками, чтобы не спрыгнула и не убежала. Из пасти собаки, как водится, капает слюна. Так бывает у всех собак, когда они голодны и видят пищу. Иван Павлов проводил многолетние опыты с собаками и их слюной. Один из них следующий: собаке приносят кусок мяса и одновременно включают яркую электрическую лампочку. Так повторяется много дней подряд. Собаку приучают к тому, что еда и свет появляются всегда в одно время. При этом измеряется количество слюны, которая вырабатывается слюнной железой животного.
Потом собаке в обычное время как бы случайно забывают принести мясо, но включают лампочку. И чудо – слюна выделяется от одного света лампы! Павлов делает вывод, что в мозгу собаки образовалась нейронная связь между «мясом» и «светом». Другими словами, если мы хотим, чтобы у собаки начала выделяться слюна, мы должны включить яркий свет. Это открытие он назвал «условным рефлексом», потому что условием появления слюны является определенное действие учёного во время опыта, в нашем случае – включение света. Понятно, что свет в опыте можно заменить чем угодно – громким хлопком в ладоши, или шарканьем ног приносящего пищу сотрудника лаборатории, или любым другим сигналом.
Казалось бы, как применить это открытие к человеку? Очень просто. Вся жизнь вокруг нас – не только собачья, но и человечья – состоит сплошь из проявлений условного рефлекса. Например, в школе на уроке геометрии вас вызывают к доске, а вы не очень твердо выучили теорему. Что происходит с вашими ладонями? Правильно, они сразу становятся влажными от пота. А ваше дыхание учащается, как и ваш пульс. У некоторых может даже закружиться голова. Ну разве это не условный рефлекс?
Или наоборот: вы сидите в классе, идёт опрос. Учительница спрашивает всех по алфавиту. Вы плохо знаете урок. Учительница всё ближе к букве, с которой начинается ваша фамилия. У вас вспотели ладони, пересохло во рту, вам нехорошо… И тут спасительный звонок! Урок окончен. Ваше самочувствие улучшается как по мановению волшебной палочки, вы бодро вскакиваете и несётесь в коридор. И это не что иное, как условный рефлекс.
Сам Иван Петрович писал о том, что в рефлексах русского человека есть свои особенности. Так, если европейцу во время пожара достаточно увидеть пламя, чтобы он испугался и бросился спасать свою жизнь (или наоборот, бросился искать огнетушитель), то русскому недостаточно увидеть огонь глазами. Языки пламени сами по себе еще не вызывают в его мозгу рефлексов. А вот чей-нибудь громкий, истошный вопль «Пожар!!!» вызывает крайнее возбуждение нервной системы и побуждает к действию. Поэтому русского человека необходимо всегда предупреждать об опасности словами, и как можно громче.
Если хотите, можете проверить на себе, как действует на вас слово и как действует картинка без слов. Наверняка, вы убедитесь сами, как прав был Иван Павлов, потому что слово имеет силу куда большую. Можете поставить опыт и на ближайших родственниках, будущим учёным это не возбраняется. Конечно, я ни в коем случае не призываю вас брать в руки спички и устраивать дома пожар в научных целях. Но можно, к примеру, после неудачной контрольной работы по алгебре молча показать папе электронный дневник с тройкой, а можно в другой раз громко закричать: «Папа! У меня тройка по алгебре!» Разницу вы почувствуете сразу.
Условный рефлекс в наши дни активно используется педагогами при обучении, особенно в музыкальном образовании. Также он широко используется в крупных и мелких компаниях при управлении коллективами сотрудников. Принцип простой: чтобы вызвать у людей определенный рефлекс – например, желание немедленно начать работать, руководителю нужно совершить определенное действие.
Но вернёмся к Павлову и его собакам. Вот другой любопытный эксперимент. Подопытная собака недавно пережила очень сильное наводнение в Ленинграде, её пришлось спасать на лодке, вместе со всеми сотрудниками лаборатории. Вы, наверное, знаете, что город на Неве в прошлом часто подвергался затоплению. Оно было опасно не только для животных, но и для людей. Так вот, собака испытала сильнейший стресс во время наводнения. Он был связан и с оглушительными раскатами грома, и с дождевыми потоками, и с волнами, которые чуть не смыли бедное животное в реку.
Иван Павлов решил смоделировать наводнение в своей лаборатории. Он велел помощникам увести собаку в соседнюю комнату и привязать, а сам стал бить палкой по железным листам и лить воду из вёдер, то есть с помощью звуков вызвать в памяти собаки воспоминания о наводнении. Когда он вошёл в соседнюю комнату, чтобы посмотреть на поведение собаки, то обнаружил, что она в панике пытается вырваться из своей упряжки, а потом вдруг… замирает и засыпает. Учёный понял, что сильнейший стресс вызвал сон (он определил это явление как «торможение нервной системы»), который помог собаке отдохнуть и вернуться в нормальное состояние.
Это открытие имело большое практическое значение: в медицине с тех пор используют так называемый медикаментозный сон (то есть сон, вызываемый искусственно лекарствами) для восстановления нервных клеток либо клеток головного мозга, для уменьшения отёка головного мозга, для обезболивания после тяжёлых травм. Иван Павлов первым из учёных объяснил природу сна и гипноза, разъяснил сложные процессы, происходящие в головном мозге, изучил высшую нервную деятельность человека и описал её отличие от высшей нервной деятельности животных.
Он изучил, как работают пищеварительные железы при переваривании различных видов пищи, а также исследовал участие нервной системы в пищеварении, создав новую науку – физиологию пищеварения. Для этого ему пришлось разработать целую серию остроумных операций, позволивших увидеть, что происходит в пищеварительных органах, скрытых в глубине тела, во время переваривания пищи.
Он успел сделать за свою научную жизнь так много, что история физиологии делится на два этапа: допавловский и павловский. Ни один физиолог мира не был так знаменит, как Павлов. Он был избран членом академий наук 22 стран мира. На Всемирном конгрессе физиологов в 1935 году ему был присвоен титул «старейшины физиологов мира», но не из-за почтенного возраста, а благодаря огромной научной работе, которую он проделал за свою жизнь.
Несмотря на свою мировую славу и возможность работать в лучших лабораториях Европы и Америки, он не считал себя гражданином мира и никогда не соглашался переехать из России за границу. Он писал: «…Служу, сколько позволяют мои силы, прежде всего моему отечеству, нашей русской науке».
В своём «Письме к молодёжи», написанном в 1935 году, незадолго до смерти, он обратился к молодым советским учёным с такими словами: «Никогда не думайте, что вы всё знаете. И как бы высоко ни оценивали вас, всегда имейте мужество сказать себе: „Я невежда“».
Мысль о скромности учёного проста, её высказал ещё в Древней Греции великий мыслитель Сократ, который сказал: «Я знаю только то, что ничего не знаю». Но, кажется, за всю историю человечества более никто из великих мыслителей в этом не признавался, кроме Сократа и Ивана Павлова.
Загадка зелёного листа
Климент Тимирязев
(1843–1920)
В 1903 году русский учёный Климент Аркадьевич Тимирязев первым из наших соотечественников был удостоен чести выступить с традиционной «крунианской» лекцией в Лондонском королевском научном обществе. Лекция по завещанию доктора Круна, современника Галлилея, читается учёным, совершившим самое большое научное открытие в области естествознания. Это знак уважения и признания лектора со стороны всего мирового научного сообщества, не больше и не меньше. Лекция Тимирязева была посвящена фотосинтезу и имела огромный успех.